python數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)之鏈表詳解
更新時間：2017年09月12日 10:52:47 作者：King_DIG
這篇文章主要為大家詳細(xì)介紹了python數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)之鏈表的相關(guān)資料，具有一定的參考價值，感興趣的小伙伴們可以參考一下
數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是計算機科學(xué)必須掌握的一門學(xué)問，之前很多的教材都是用C語言實現(xiàn)鏈表，因為c有指針，可以很方便的控制內(nèi)存，很方便就實現(xiàn)鏈表，其他的語言，則沒那么方便，有很多都是用模擬鏈表，不過這次，我不是用模擬鏈表來實現(xiàn)，因為python是動態(tài)語言，可以直接把對象賦值給新的變量。
好了，在說我用python實現(xiàn)前，先簡單說說鏈表吧。在我們存儲一大波數(shù)據(jù)時，我們很多時候是使用數(shù)組，但是當(dāng)我們執(zhí)行插入操作的時候就是非常麻煩，看下面的例子，有一堆數(shù)據(jù)1,2,3,5,6,7我們要在3和5之間插入4,如果用數(shù)組，我們會怎么做？當(dāng)然是將5之后的數(shù)據(jù)往后退一位，然后再插入4,這樣非常麻煩，但是如果用鏈表，我就直接在3和5之間插入4就行，聽著就很方便。
那么鏈表的結(jié)構(gòu)是怎么樣的呢？顧名思義，鏈表當(dāng)然像鎖鏈一樣，由一節(jié)節(jié)節(jié)點連在一起，組成一條數(shù)據(jù)鏈。
鏈表的節(jié)點的結(jié)構(gòu)如下：
data為自定義的數(shù)據(jù)，next為下一個節(jié)點的地址。
鏈表的結(jié)構(gòu)為，head保存首位節(jié)點的地址：
接下來我們來用python實現(xiàn)鏈表
python實現(xiàn)鏈表
首先，定義節(jié)點類Node：
class Node:
'''
data: 節(jié)點保存的數(shù)據(jù)
_next: 保存下一個節(jié)點對象
'''
def __init__(self, data, pnext=None):
self.data = data
self._next = pnext
def __repr__(self):
'''
用來定義Node的字符輸出，
print為輸出data
'''
return str(self.data)
然后，定義鏈表類：
鏈表要包括：
屬性：
鏈表頭：head
鏈表長度：length
方法：
判斷是否為空: isEmpty()
def isEmpty(self): return (self.length == 0
增加一個節(jié)點(在鏈表尾添加): append()
def append(self, dataOrNode):
item = None
if isinstance(dataOrNode, Node):
item = dataOrNode
else:
item = Node(dataOrNode)
if not self.head:
self.head = item
self.length += 1
else:
node = self.head
while node._next:
node = node._next
node._next = item
self.length += 1
刪除一個節(jié)點: delete()
#刪除一個節(jié)點之后記得要把鏈表長度減一
def delete(self, index):
if self.isEmpty():
print "this chain table is empty."
return
if index < 0 or index >= self.length:
print 'error: out of index'
return
#要注意刪除第一個節(jié)點的情況
#如果有空的頭節(jié)點就不用這樣
#但是我不喜歡弄頭節(jié)點
if index == 0:
self.head = self.head._next
self.length -= 1
return
#prev為保存前導(dǎo)節(jié)點
#node為保存當(dāng)前節(jié)點
#當(dāng)j與index相等時就
#相當(dāng)于找到要刪除的節(jié)點
j = 0
node = self.head
prev = self.head
while node._next and j < index:
prev = node
node = node._next
j += 1
if j == index:
prev._next = node._next
self.length -= 1
修改一個節(jié)點: update()
def update(self, index, data):
if self.isEmpty() or index < 0 or index >= self.length:
print 'error: out of index'
return
j = 0
node = self.head
while node._next and j < index:
node = node._next
j += 1
if j == index:
node.data = data
查找一個節(jié)點: getItem()
def getItem(self, index):
if self.isEmpty() or index < 0 or index >= self.length:
print "error: out of index"
return
j = 0
node = self.head
while node._next and j < index:
node = node._next
j += 1
return node.data
查找一個節(jié)點的索引: getIndex()
def getIndex(self, data):
j = 0
if self.isEmpty():
print "this chain table is empty"
return
node = self.head
while node:
if node.data == data:
return j
node = node._next
j += 1
if j == self.length:
print "%s not found" % str(data)
return
插入一個節(jié)點: insert()
def insert(self, index, dataOrNode):
if self.isEmpty():
print "this chain tabale is empty"
return
if index < 0 or index >= self.length:
print "error: out of index"
return
item = None
if isinstance(dataOrNode, Node):
item = dataOrNode
else:
item = Node(dataOrNode)
if index == 0:
item._next = self.head
self.head = item
self.length += 1
return
j = 0
node = self.head
prev = self.head
while node._next and j < index:
prev = node
node = node._next
j += 1
if j == index:
item._next = node
prev._next = item
self.length += 1
清空鏈表: clear()
def clear(self): self.head = None self.length = 0
以上就是鏈表類的要實現(xiàn)的方法。
執(zhí)行的結(jié)果：
接下來是完整代碼：
# -*- coding:utf8 -*-
#/usr/bin/env python
class Node(object):
def __init__(self, data, pnext = None):
self.data = data
self._next = pnext
def __repr__(self):
return str(self.data)
class ChainTable(object):
def __init__(self):
self.head = None
self.length = 0
def isEmpty(self):
return (self.length == 0)
def append(self, dataOrNode):
item = None
if isinstance(dataOrNode, Node):
item = dataOrNode
else:
item = Node(dataOrNode)
if not self.head:
self.head = item
self.length += 1
else:
node = self.head
while node._next:
node = node._next
node._next = item
self.length += 1
def delete(self, index):
if self.isEmpty():
print "this chain table is empty."
return
if index < 0 or index >= self.length:
print 'error: out of index'
return
if index == 0:
self.head = self.head._next
self.length -= 1
return
j = 0
node = self.head
prev = self.head
while node._next and j < index:
prev = node
node = node._next
j += 1
if j == index:
prev._next = node._next
self.length -= 1
def insert(self, index, dataOrNode):
if self.isEmpty():
print "this chain tabale is empty"
return
if index < 0 or index >= self.length:
print "error: out of index"
return
item = None
if isinstance(dataOrNode, Node):
item = dataOrNode
else:
item = Node(dataOrNode)
if index == 0:
item._next = self.head
self.head = item
self.length += 1
return
j = 0
node = self.head
prev = self.head
while node._next and j < index:
prev = node
node = node._next
j += 1
if j == index:
item._next = node
prev._next = item
self.length += 1
def update(self, index, data):
if self.isEmpty() or index < 0 or index >= self.length:
print 'error: out of index'
return
j = 0
node = self.head
while node._next and j < index:
node = node._next
j += 1
if j == index:
node.data = data
def getItem(self, index):
if self.isEmpty() or index < 0 or index >= self.length:
print "error: out of index"
return
j = 0
node = self.head
while node._next and j < index:
node = node._next
j += 1
return node.data
def getIndex(self, data):
j = 0
if self.isEmpty():
print "this chain table is empty"
return
node = self.head
while node:
if node.data == data:
return j
node = node._next
j += 1
if j == self.length:
print "%s not found" % str(data)
return
def clear(self):
self.head = None
self.length = 0
def __repr__(self):
if self.isEmpty():
return "empty chain table"
node = self.head
nlist = ''
while node:
nlist += str(node.data) + ' '
node = node._next
return nlist
def __getitem__(self, ind):
if self.isEmpty() or ind < 0 or ind >= self.length:
print "error: out of index"
return
return self.getItem(ind)
def __setitem__(self, ind, val):
if self.isEmpty() or ind < 0 or ind >= self.length:
print "error: out of index"
return
self.update(ind, val)
def __len__(self):
return self.length
以上就是本文的全部內(nèi)容，希望對大家的學(xué)習(xí)有所幫助，也希望大家多多支持腳本之家。
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